Page 71 - 理化检验-物理分册2024年第三期

吕孝光: 42CrMoA 圆钢样坯淬火开裂原因

图 6 压痕位置的微观形貌

图 7 夹杂物 SEM 形貌及能谱分析结果

采用能谱仪对图 3c ) 明亮区进行线扫描, 结果 析, 偏析的宽度约为 0.01 mm , 与带状区的宽度相
如图 8 所示。由图 8 可知: 明亮区存在 Cr 元素偏 当, 说明 Cr元素偏析导致带状区的硬度升高。

图 8 明亮区的线扫描分析结果
裂纹沿轴向分布, 由工件表面向心部扩展, 裂纹
2 综合分析
较深、 较长, 裂纹两侧无脱碳现象。因此该裂纹为典
淬火加热的经验计算公式为t=αKH , 其中: t 型的纵向淬火裂纹, 裂纹源靠近样坯的心部。母材
为保温时间; α为保温时间系数; K 为装炉方式修正 的组织存在显微偏析, 靠近心部的组织不均匀。钢
系数; H 为 工 件 有 效 厚 度。 采 用 马 弗 炉 加 热 的原始状态对淬火开裂有很大影响, 原始组织细小、
42CrMoA 合金钢, α 为 1.2~1.5 , 根据现场实际装 均匀, 淬火后得到的马氏体细小, 残余应力小, 基体

炉方式, K 为 2 , 因此对于直径为 25mm 的样坯, 淬 强度高, 开裂倾向小。母材靠近心部存在较多的贝
火保温时间应为 60~75min , 而开裂样坯的实际淬 氏体条带非平衡组织, 更易诱发淬火裂纹 [ 4 ] 。淬火

火保温时间只有 50min , 保温时间偏短。 Cr 、 Mo等 时, 在热应力和组织应力的共同作用下, 当瞬时应力

元素在奥氏体中的扩散速率较慢 [ 3 ] , 奥氏体均匀化 超过断裂强度时, 材料就会开裂。 42CrMoA 钢在静
需要的时间较长, 保温时间较短会使合金元素的均 油中的淬火临界直径为 40mm , 对于直径为 25mm

匀化程度不足, 从而无法消除原材料的 Cr元素成分 的柱状样坯, 淬火时样坯能被完全淬透, 内外均易得
偏析。 ( 下转第 63 页)
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